Установка заготовок на оборудование и выверка

 

Обеспечение точности обработки, безопасности работы и со­хранности станков при изготовлении крупных деталей связано с соблюдением определенных правил установки и закрепления за­готовок. В единичном производстве заготовки чаще всего уста­навливают в универсальные приспособления (патроны, жесткие и вращающиеся центры, тиски, различные поворотные и дели­тельные устройства и т. д.), которые закрепляют на столе стан­ка или на рабочей плоскости стола с помощью различных при­жимов и прокладок. Для закрепления выбирают поверхности, максимально удаленные одна от другой. При этом должно быть обеспечено полное прилегание установочных поверхностей за­готовки к установочным поверхностям приспособления или про­кладкам с обязательным размещением прижимов над ними.

Необходимо также учитывать жесткость закрепляемых заго­товок. Так, для токарной обработки жестких валов (L / d < 2) заготовку закрепляют в патроне, в противном случае один из концов поджимают задним центром. Нежесткие валы (L / d > 15)

обрабатывают с применением поддерживающих люнетов, число которых определяют из соотношения

где L, d — длина и диаметр вала соответственно.

Люнеты устанавливают на заранее проточенные в заготовках технологические пояски. Формы и размеры центровых отвер­стий выбирают с учетом их использования в ходе ТП изготовле­ния, транспортных работ или последующего хранения деталей, а также обеспечения повышенной точности обработки и сум­марной массы деталей, собранных с валом.

Для сверления глубоких отверстий заготовку вала предвари­тельно обтачивают по наружному диаметру, протачивают пояс­ки под люнеты и для контроля подрезают торцы, размечают цен­тры и проводят зацентровку. Обтачивание применяют в целях выявления возможных дефектов, уменьшения биения заготовки в процессе обработки и последующего ее коробления. Пояски под люнеты и для контроля точности установки заготовки на станке выполняют длиной около 50 мм с шероховатостью по­верхности Rz = 40 мкм. Отклонение от перпендикулярности об­работанных торцев к оси просверливаемого отверстия выдержи­вают в пределах 0,2...0,5 мм. Соблюдение данных рекомендаций позволяет получить глубокие отверстия с уводом оси при свер­лении сверлом одностороннего резания до 0,5...0,6 мм, а при растачивании головкой одностороннего резания до 0,4 мм на 1 м длины. Последующее растачивание с использованием плава­ющей пластины не уменьшает увод оси отверстия.

При установке тяжелых заготовок следует учитывать допус­тимую нагрузку на станок с учетом массы приспособлений и других вспомогательных устройств. Детали типа корпусов и плит устанавливают так, чтобы до их закрепления зазоры между уста­новочной поверхностью заготовки и прокладкой, а также между рабочей поверхностью стола станка и прокладкой были не бо­лее 0,03...0,05 мм при чистовой обработке. В особых случаях зна­чения зазоров задают в технологической карте.

Постоянное увеличение размерных и массовых характерис­тик изготовляемых деталей, интенсификация условий их обра­ботки обусловили необходимость приложения больших сил для закрепления заготовок и инструментов. С учетом того, что изго­товление деталей на крупном оборудовании продолжается по несколько часов, а обеспечить герметичность и надежность гидро­систем силовых устройств удается далеко не всегда, применяют дополнительные механические устройства, позволяющие после приложения необходимой силы закрепления к заготовке отказаться от гидрозажима. Это создает безопасные условия работы и повы­шает долговечность силовых устройств. Данный принцип широ­ко используют в современных конструкциях приспособлений.

Для выверки заготовок на тяжелых расточных станках при­меняют пневмогидравлический домкрат (рис. 4.3), в котором мас­ло подают в рабочую полость между цилиндром 1 и поршнем 2 с помощью плунжерного насоса 3, приводимого в действие пнев­модвигателем 4. Установленную на необходимую высоту заго­товку фиксируют гайкой 6. Посредством дроссельного крана 5 давление во внутренней полости домкрата уменьшают до атмос­ферного.

Рис. 4.3. Пневмогидравлический домкрат для выверки заготовок на тяжелых станках

Рис. 4.4. Схема установки универсального силово­го гидроцилиндра на станке

При закреплении заготовок широко используют универсаль­ные гидроцилиндры. Одна из таких конструкций (рис. 4.4) при­водится в действие вращением винта 8 с последующим переме­щением вниз плунжера 7. Выталкивая масло в полость между цилиндром 1 и поршнем 2, добиваются необходимого перемеще­ния поршня и таким образом поднимают зажимную планку 5, лежащую на бурте поршня и на заготовке. Планка предвари­тельно прижата гайкой 6. Герметичность системы обеспечивают уплотнения 3 и 4. После закрепления гайкой 9 фиксируют верх­нее положение поршня гидрозажима, а давление масла умень­шают. Универсальный силовой цилиндр устанавливают по от­ношению к закрепляемой заготовке так, чтобы l ₁/ l ₂ ≤ 1. В этом случае сила закрепления достигает 10... 15 т.

Из широкой номенклатуры применяемых кулачков и кулач­ковых устройств следует отметить гидропластные кулачки. Ку­лачки одностороннего действия (рис. 4.5) успешно используют на токарных и карусельных станках. Заготовку предварительно закрепляют винтом 5 с силой 1,5...2,0 т, а окончательно — вра­щением внутреннего винта 6, который давит на плунжер 3 че­рез переходник 4. Соотношение между площадями цилиндра 1, поршня 2 и плунжера 3 подобрано так, что при осевой силе на винте 6 в 100 Н сила закрепления заготовки кулачком достига­ет 2000 Н, а рабочее давление гидропласта — 50 МПа. Гидропластный механизм позволяет закреплять заготовки в обхват или враспор.

Рис. 4.5. Гидропластный кулачок одностороннего действия для токарных и карусельных станков

 

В процессе установки и после закрепления проводят вывер­ку положения заготовки. Во всех случаях точность выверки на многоцелевых, расточных и им подобных станках задает техно­лог в ТП. Если выверку проводят по разметке, точность выдер­живают в пределах ±0,5 мм на всей длине заготовки, если же с помощью индикаторов по поверхностям, имеющим шерохова­тость в пределах Ra = 2,5...20 мкм, то достигают точности ±0,02...0,03 мм на длине 1 000 мм.

Предварительную выверку парал­лельности плоскости приспособления, например, угольника, пазу стола стан­ка и шпинделю осуществляют масш­табной линейкой относительно паза (рис. 4.6), окончательную — прово­дят при перемещении щупа индика­тора по плоскости угольника (указа­но стрелками). Индикатор устанав­ливают на державку, закрепленную в шпинделе. Отметим, что выверку па­раллельности боковой поверхности заготовки корпусной детали оси шпинделя проводят аналогично.       

Рис. 4.6. Выверка параллельности плоскости угольника пазу стола и шпинделю

 

Проверить параллельность плоскости заготовки плоскости стола станка можно с помощью индикатора, закрепленного на стойке (рис. 4.7, а). Основание стойки перемещают по столу, а щуп индикатора — по контролируемой плоскости (указано стрел­ками). Параллельность плоскости заготовки направлению пере­мещения стола и шпинделя выверяют также с помощью дер­жавки с индикатором, закрепленным в шпинделе (рис. 4.7, б). При касании щупа индикатора плоскости детали осуществляют осевое перемещение шпинделя и поперечное перемещение сто­ла (указано стрелками).

Рис. 4.7. Выверка параллельности плоскости заготовки плос­кости станка (а) и направлению перемещения стола и шпин­деля (б)

 

Проверку перпендикулярности торцевой плоскости заготов­ки оси шпинделя осуществляют при касании щупа индикатора на державке, закрепленной в шпинделе, с контролируемой по­верхностью. При повороте шпинделя на 360° показания индика­тора не должны превышать установленного значения (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Выверка перпендику­лярности торцевой плоскости заготовки к оси шпинделя

 

Аналогичным образом выверяют перпендикулярность оси вала оси шпинделя станка.

Положение заготовки, при ко­тором ось ранее обработанного отверстия должна быть параллель­на оси шпинделя, выверяют с по­мощью державки с индикатором, закрепленной в шпинделе, и эта­лонной оправки, установленной в отверстие заготовки (рис. 4.9).

Щуп индикатора при перемещении стола или шпинделя перемещают вдоль образующей эталонной оправ­ки в двух взаимно перпендикуляр­ных плоскостях. В процессе вывер­ки заготовку поворачивают в нуж­ном направлении. По аналогии с этим осуществляют проверку парал­лельности осей вала и шпинделя.

В зависимости от конструктив­ных особенностей валов, их габа­ритных размеров, массы, а также типов и характеристик станков для обработки глубоких отверстий ис­пользуют схемы установки и вывер­ки, показанные на рис. 4.10. Заготовку 2 устанавливают в ку­лачках барабана 3 и предварительно выверяют рейсмусом, а окон­чательно — индикаторами 1 по контрольным пояскам с точностью до 0,2 мм (см. рис. 4.10, а) либо левый конец заго­товки 2 (вала) закрепляют в кулачках барабана 3, правый — в люнете 4, а проверку биения осуществляют индикаторами 1 по контрольному пояску и оправке шпинделя 5 с точностью 0,1...0,2 мм (см. рис. 4.10, б).

Рис. 4.9. Выверка положения заготовки, при котором ось ранее обработанного отверстия должна быть параллельна оси шпинделя

Рис. 4.10. Способы выверки положения вала при сверле­нии глубокого отверстия